![《 光電子技術(shù) 》本科期末考試試卷(A卷)_第1頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-5/5/9cb51701-f585-4a2c-b958-5229b8259c47/9cb51701-f585-4a2c-b958-5229b8259c471.gif)
![《 光電子技術(shù) 》本科期末考試試卷(A卷)_第2頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-5/5/9cb51701-f585-4a2c-b958-5229b8259c47/9cb51701-f585-4a2c-b958-5229b8259c472.gif)
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1、西南科技大學(xué)2012-2013-2學(xué)期光電子技術(shù)本科期末考試試卷(A卷)課程代碼163990190命題單位理學(xué)院:專業(yè)物理教研室一、單選題(全是A)1、光電子技術(shù)主要研究()A.光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)B.光信息轉(zhuǎn)換成電信息的一門技術(shù)C.光電子材料制備的一門技術(shù)D.介紹光電器件的原理、結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)的一門科學(xué)2、對(duì)人眼和感光儀器起作用的主要物理量是(A.電場(chǎng)強(qiáng)度B.磁場(chǎng)強(qiáng)度C.光波矢D.光子頻率和振幅3、光波在大氣中傳播時(shí),氣體分子及氣溶膠的()會(huì)引起光束能量的衰減。A.吸收和散射B.折射和反射C.湍流和閃爍D.彎曲和漂移4、將2012年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予法國(guó)科學(xué)家沙
2、吉哈羅徹(SergeHaroche)與美國(guó)科學(xué)家大衛(wèi)溫蘭德(DavidJ.Wineland)。大衛(wèi)維因蘭德是利用光或光子來捕捉、控制以及測(cè)量帶電原子或者離子,而沙吉哈羅徹通過發(fā)射原子穿過阱,控制并測(cè)量捕獲的()A.光子或粒子B.電流C.載流子D.電壓C.一個(gè)普通電阻和一個(gè)恒流源(光電流源)D.一個(gè)普通電阻和一個(gè)恒壓源8、光電成像轉(zhuǎn)換過程需要研究(A.能量、成像、噪聲和傳遞C.調(diào)制、探測(cè)、成像和顯示)。B.產(chǎn)生、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和檢測(cè)D.共軛、放大、分辨和聚焦5、光纖是一種能夠傳輸光頻電磁波的介質(zhì)波導(dǎo),其結(jié)構(gòu)上由()組成。A.纖芯、包層和護(hù)套B.單模和多模C.塑料、晶體和硅D.階躍和梯度光纖6、直接調(diào)
3、制是把要傳遞的信息轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǎ┬盘?hào)注入半導(dǎo)體光源,從而獲得調(diào)制光信號(hào)。A.電流B.電壓C.光脈沖D.正弦波7、一個(gè)PN結(jié)光伏探測(cè)器就等效為()的并聯(lián)。A.一個(gè)普通二極管和一個(gè)恒流源(光電流源)B.一個(gè)普通二極管和一個(gè)恒壓源9、微光光電成像系統(tǒng)的工作條件就是環(huán)境照度低于()lx。A.0.1B.0.01C.0.001D.0.000110、PDP單元雖是脈沖放電,但在一個(gè)周期內(nèi)它發(fā)光()次,維持電壓脈沖寬度通常510“s,幅度90V100V,工作頻率范圍30KHz50KHz,因此光脈沖重復(fù)頻率在數(shù)萬次以上,人眼不會(huì)感到閃爍。A.2B.3C.4D.5二、判斷題,全是"V”、11、光電子技術(shù)是電
4、子技術(shù)與光子技術(shù)相結(jié)合而形成的一門新興綜合性的交叉學(xué)科。()12、光照度的物理單位是勒克斯(lx)。()13、超聲場(chǎng)作用在聲光晶體中就像一個(gè)光學(xué)的“相位光柵”,該光柵間距是等于聲波波長(zhǎng)。()14、當(dāng)光波通過磁性物質(zhì)時(shí),其傳播特性發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為磁光效應(yīng)。()15、在電光調(diào)制器中作為線性調(diào)制的判據(jù)是外加調(diào)制信號(hào)電壓的相位差不能大于1rad。()16、電光數(shù)字式掃描是由電光晶體和雙折射晶體組合而成。()17、光電二極管的受光面一般都涂有SiO2防反射膜,并含有少量的鈉、鉀、氫等正離子,這些正離子在SiO2中是不能移動(dòng)的,但它們的靜電感應(yīng)卻可以使P-Si表面產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電子層。()18、為了探
5、測(cè)遠(yuǎn)距離的微弱目標(biāo),紅外光學(xué)系統(tǒng)的孔徑一般比較大,一般使用各類掃描器,如平面反射鏡、多面反射鏡、折射棱鏡及光楔等。()19、MRTD是景物空間頻率的函數(shù),是表征系統(tǒng)受信噪比限制的溫度分辨率的量度。()20、向列型液晶由長(zhǎng)徑比很大的棒狀分子組成,并保持與軸向平行排列,是顯示器主用材料。()三、填空題(每題1分,共10分)21、紅外輻射的波長(zhǎng)范圍在770e-6nm。22、輻射出射度是用來反映物體輻射能力的物理量。23、大氣衰減系數(shù)主要與分子吸收和散射、大氣氣溶膠吸收和散射等系數(shù)有關(guān)。24、在KDP晶體中,沿著z軸向施加電場(chǎng),會(huì)出現(xiàn)單軸、晶體變成了雙軸體。25、光束的頻率調(diào)制和相位調(diào)制統(tǒng)稱為度調(diào)制。
6、26、在聲光調(diào)制器中最大的調(diào)制帶寬近似等于聲頻率的一半。27、光熱效應(yīng)是指一度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。28、光電探測(cè)器的噪聲主要有散粒、熱和低頻噪聲。29、電荷耦合器必須工作在瞬態(tài)、深度耗盡狀態(tài),才能存儲(chǔ)電荷。30、第二代液晶顯示器件是扭曲向列液晶顯示器件四、簡(jiǎn)答題(每題10分,共30分)31、簡(jiǎn)述光子的基本特性。答:光是一種以光速運(yùn)動(dòng)的光子流,光子和其它基本粒子一樣,具有能量、動(dòng)量和質(zhì)量。它的粒子屬性和波動(dòng)屬性(頻率、波矢、偏振)之間的關(guān)系滿足:E=vh=hw;m=E/c2=hv/c2,光子具有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量,但靜止質(zhì)量為零;P=hk;光子有兩種可能的獨(dú)立偏振態(tài),對(duì)
7、應(yīng)于光波場(chǎng)的兩個(gè)獨(dú)立偏振方向;光子有自旋,并且自旋量子數(shù)為整數(shù),是玻色子。32、利用縱向電光效應(yīng)和橫向電光效應(yīng)均可實(shí)現(xiàn)電光強(qiáng)度調(diào)制,縱向電光調(diào)制和橫向電光調(diào)制各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?答:縱向電光調(diào)制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、無自然雙折射的影響等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是半波電壓太高,特別是在調(diào)制頻率較高時(shí),功率損耗比較大。(3分)橫向效應(yīng)運(yùn)用時(shí),存在自然雙折射產(chǎn)生的固有相位延遲,它們和外加電場(chǎng)無關(guān)。在沒有外加電場(chǎng)時(shí),入射光的兩個(gè)偏振分量通過晶體后其偏振面已轉(zhuǎn)過了一個(gè)角度,這對(duì)光調(diào)制器等應(yīng)用不利,應(yīng)設(shè)法消除。(3分)橫向效應(yīng)運(yùn)用時(shí),總的相位延遲不僅與所加電壓成正比,且與晶體的長(zhǎng)寬比(L/d)有關(guān)。而縱向應(yīng)用時(shí)相位差
8、只和V=Ez*L有關(guān)。因此,增大L或減小d就可大大降低半波電壓,但必須采用兩塊晶體,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且其尺寸加工要求高,對(duì)環(huán)境溫度敏感。(4分)33、試比較TNLCD和STNLCD的特點(diǎn)。答:TN-LCD利用了扭曲向列相液晶的旋光特性,液晶分子的扭曲角為90,它的電光特性曲線不夠陡峻,由于交叉效應(yīng),在采用無源矩陣驅(qū)動(dòng)時(shí),限制了其多路驅(qū)動(dòng)能力。(2分)STNLCD的扭曲角在180到240范圍內(nèi),曲線陡度的提高允許器件工作在較多的掃描行數(shù)下,利用了超扭曲和雙折射兩個(gè)效應(yīng),是基于光學(xué)干涉的顯示器件。(2分)STN-LCD所用的液晶材料是在特定的TN材料中添加少量本征性液晶以增加它的扭曲程度,盒厚較薄,一
9、般5-7m°(2分)STN-LCD工藝流程和TN-LCD類似,但由于STN-LCD是基于光干涉效應(yīng)的顯示器件,對(duì)盒厚的不均勻性要求V0.05m(TN-LCD只要求V0.5m),否則就會(huì)出底色不均勻,預(yù)傾角要求達(dá)到3到8度,電極精細(xì),器件尺寸較大,因此其規(guī)模生產(chǎn)難度較TN-LCD大許多。(4分)五、綜合計(jì)算題(共20分)34、設(shè)某目標(biāo)可視為灰體,平均發(fā)射率£為0.85,溫度為320K,其直徑為5m,探測(cè)器與目標(biāo)的距離為500m,已知輻射經(jīng)過該距離的大氣透射比為0.98,斯蒂芬一玻爾茲曼常量為O=5.67X10-12(W.cmAK-4)。求: 目標(biāo)的輻射出度。(5分)M=£OT4 探測(cè)器上的輻射照度。(5分)設(shè)冃標(biāo)的輻射強(qiáng)度為人輻射亮度為厶冃標(biāo)可以視為朋伯輻射體M=nLI=/2f二乎兀/2)_=M(/A呼
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